洋上風力発電の最大の懸念は何ですか?風力がないのではなく、発電した電力を送電できないのです。最近、江蘇省如東市黄沙陽地区にある露出海底ケーブルの 20- 数キロメートルの区間の埋め戻しと埋設工事が完了しました。これは技術的な問題のように思えるかもしれませんが、実際には、別の重要な安全チェックポイントを通過した、アジア初のフレキシブル直流海底ケーブル送電洋上風力発電プロジェクトに直接関係しています。
この 20 キロ以上を過小評価しないでください。海底ケーブルに障害が発生すると、風力タービンで発電された電気が海上で滞留する可能性があります。地元のプロジェクトの見積もりによると、1日あたりの損失は数百万元に達する可能性がある。それが長く続くほどコストは高くなりますが、誰がそれを買う余裕があるでしょうか？
プロジェクト自体は簡単な偉業ではなく、三峡 H6、H10、CGN H8 風力発電所をカバーしており、総設置容量は 110 万キロワット、年間発電量は約 24 億キロワット-時間で、100 万世帯に電力を供給するのに十分です。つまり、これは通常の土木送電線ではなく、大規模な洋上風力発電を安定して陸上に運ぶ送電路です。{8}}
それで、問題はどこにあるのでしょうか？極めて過酷な海底環境にあります。
如東の黄沙陽地区は、南黄海の複雑な潮路に位置しています。水の流れは速いだけでなく、混沌としていて急速であり、常に浸食されています。一部の地域では海底が侵食され、もともとその下に埋まっていた海底ケーブルが露出している。海底ケーブルが長期間露出したままの場合、アンカーや漁具、海底の変化などの影響を受けませんか?リスクは確実に増大し、運用の安全性は損なわれます。
しかもここの労働条件はほぼ最高難易度に近い。建設区域内の最大流速は4～5ノットに達し、歴史上の最大潮位差は9.28メートルと国内最大級である。ケーブルの種類も±400kVのDC海底ケーブル、220kV、35kVのACケーブルなど多岐にわたり、最大径は246ミリです。そして最も重要な点は、海底ケーブルが工事中も稼働していることだ。通電中のケーブル、強い潮流、複雑な海底でどのようにしてこれを行うことができるでしょうか?
Shanghai Yuanwei は埋め戻しと埋設のソリューションを使用し、中核となる機器は新型 ROV、つまり水中ロボットでした。機械的に掘削して海底ケーブルに接触させるのではなく、高圧水を使用して海底を正確にかき乱し、ケーブルを自然に沈めます。-このアプローチの利点は非常に実用的です。設計された埋設深さを達成するだけでなく、外側シースへの機械的接触による損傷も最小限に抑えます。電圧が高く、海底ケーブルの価格が高くなるほど、この「接触を少なくする」アプローチの重要性が高まります。そうしないと、修理費用が建設費用よりもさらに高くなる可能性があります。
本当の課題は、単に水をスプレーするだけでは済まないという事実にあります。この構造は、高精度の水中測位、自律運用、遠隔監視システムを組み合わせたものです。-さまざまなケーブルの種類や海の状況に基づいて、運用パラメータをリアルタイムで調整できます。-海底は平らではなく、海底ケーブルも同じ仕様ではありません。パラメータが均一に適用されると、埋設深さが不十分になるか、または外乱が大きすぎるため、どちらも問題を引き起こす可能性があります。現在、このアプローチにより、複雑な海況でも通電中の海底ケーブルを正確に敷設して埋設することができ、このステップは非常に価値があります。
なぜこの問題が注目に値するのでしょうか?国内の洋上風力発電は「迅速な導入」から「安定送電」へ移行しつつあるからだ。ここ数年、多くのプロジェクトがインストール速度に重点を置いています。風力タービンが設置され、海底ケーブルが敷設されると、プロジェクトはほぼ完了したとみなされました。しかし、プロジェクトの運営が開始されると、海底の維持と運営は長期的なものであることが判明しました。-風力タービンのブレードとは異なり、海底ケーブルは目に見えません。問題が発生すると、多くの場合、最初にアラームによって検出され、その後シャットダウンにつながります。調査と修復には時間がかかり、費用がかかります。
同様の状況は如東に限ったことではない。広東省の近海にある一部の洋上風力発電所でも、過去に海底ケーブルの再埋設と補強が行われています。同じ理由は、海底地形の急激な変化と、台風と潮流の重なりによる著しい浸食です。-海外でも前例はある。英国の北海の一部の海洋ケーブルプロジェクトでは、海底ケーブル敷設は安心を意味するものではないという同じ核心論理で、運用後に保護措置を追加しています。その後のメンテナンスと監視も継続する必要があります。
ただし、海底ケーブルの露出はすべての海域で大規模に発生するわけではありません。海底がより安定し、潮流が弱い一部の沿岸地域では、埋設後の操業状態ははるかに安定しており、将来的には定期的な検査のみが必要です。これは問題も示しています。洋上風力発電所の運用とメンテナンスには、すべてに適合する万能のソリューションはありません。---それでも、海況、海底の状況、ケーブルの種類、建設方法によって異なります。現場で作業がどのように実行されるかは、紙の計画よりも重要です。-この如東プロジェクトにはもう一つ重要な意味がある。柔軟な直流海底ケーブル送電は、洋上風力発電の高レベルのソリューションです。-大容量かつ長距離の送電に適しており、複数の風力発電所からの電力をより効率的に陸上に送電できます。-利点は明らかです。長距離かつ安定して電力を伝送でき、大規模な基地開発に適しています。-しかし、ここで問題が発生します。システムが高度になればなるほど、海底ケーブルに対する安全性の要件が高くなります。主要なチャネルに障害が発生すると、その影響は 1 台の風力タービンだけでなく、風力発電所全体に及びます。したがって、20{21}}数キロにわたる埋め戻しと埋設が完了した後は、表面的には単なる海底ケーブルの修理に過ぎませんでした。しかし、より深く見てみると、大規模な洋上風力発電プロジェクトの運営および保守能力のギャップを埋めていたのです。
以前は、機器のローカリゼーションが重要であるとよく言われていました。設備を備えるだけでは不十分であることは明らかです。また、プロセス全体を検出、特定、構築し、リモートで監視する機能を含む、システム統合機能も必要です。これが本当の実践能力です。業界にとって、このようなケースの価値は、単に「一度完了する」ということではありません。国内の洋上風力発電は深海、遠洋へと移行しており、海の状況は単純化するどころか、ますます複雑化するだろう。将来的により多くのプロジェクトで海底ケーブルの洗掘、露出、再埋設などの問題が発生した場合、このソリューションは単なる緊急対応ではなく、再現可能な標準的なアプローチとなる可能性があります。{6}}結局のところ、洋上風力発電はライフサイクル全体にわたる競争です。風力タービンの設置は始まりにすぎません。電力が安定して海岸に伝達され、10 年後も 8 年後も信頼性を維持できるかどうか、その答えは多くの場合海面下にあります。如東におけるこれら 20 キロメートル以上の海底ケーブルの再埋設は、差し迫ったリスクを解決するだけでなく、その後の同様のプロジェクトの模範となるものでもあります。この海中での「目に見えないエンジニアリング」をうまく行うことができた人は、次の大規模洋上風力発電プロジェクトにもっと自信を持って取り組むことができるでしょう。
